Как и следовало ожидать, более приоритетная для обороноспособности страны разработка комплекса для Войск ПВО опережала аналогичные работы по корабельному варианту. Летные испытания ракеты начались еще 17 марта 1972 г. Основные проблемы по ракете и унифицированным элементам аппаратуры были решены на полигоне Сары-Шаган при отработке С-300П.
Антенный пост ЗР-48 ЗРК С-300ФМ на тяжелом атомном крейсере пр. 1144 «Петр Великий».
Подпалубная пусковая установка Б-203А на тяжелом атомном крейсере пр. 1144 "Петр Великий"
Для отработки С-300Ф в реальных морских условиях потребовался опытовый корабль. Зенитный ракетный комплекс должен был испытываться во взаимодействии с обеспечивающими его работу информационными средствами — в первую очередь, с радиолокаторами обнаружения воздушных целей. Современные образцы этой техники уже имелись на новых боевых кораблях. Надо было позаботиться и о дальнейшей судьбе опытного образца комплекса по завершении испытаний, обеспечив его последующую эксплуатацию на полноценной боевой единице, а не на узкоспециализированном и почти небоеспособном «плавучем стенде».
В1977 г. на «Севморзаводе» в Севастополе под С-300Ф по проекту 1134БФ был переоборудован большой противолодочный корабль «Азов», построенный николаевским «Заводом им. 61 коммунара» (строительный номер 1206) и вступивший в строй флота в 1975 г. В отличие от других кораблей пр. 1134Б, «Азов» первоначально оснастили только носовым ЗРК М-11 «Шторм». При переоборудовании в кормовой оконечности на заранее подготовленных фундаментах разместили опытные образцы пусковой установки Б-203 (четыре барабана на 32 ракеты) и радиолокатор подсвета и наведения. Для облегчения корабля пятитрубные торпедные аппараты заменили на двухтрубные.
Испытания С-300Ф на «Азове» велись в 1978–1979 гг., т. е. в то время, когда комплекс С-300П Войск ПВО страны уже официально принимался на вооружение. К концу 1980 г. ведущие испытатели перебрались с Черного на Баренцево море. Спроектированный в Северном ПКБ (главный конструктор — Б.И. Купенский) и построенный на «Балтийском заводе» в Ленинграде тяжелый атомный крейсер пр. 1144 «Киров» — головной корабль-носитель комплекса С-300Ф (строительный номер 800) — перешел из Кронштадта в Североморск для завершения государственных испытаний.
Корабль нес на носовой и кормой надстройках две РЛС ЗР-41 комплекса «Форт». Общий боекомплект с 96 ракетами находился в пусковых установках Б-203А, размещенных в носовой части корабля. К концу завершавшего очередную пятилетку 1980 г. Государственная комиссия подписала приемный акт первенца отечественного надводного атомного кораблестроения. Однако оставался нерешенным ряд вопросов, в частности, касавшихся основного зенитного ракетного комплекса. Испытания продолжались еще несколько лет как на «Азове», так и на «Кирове». В 1983 г. на Север пришел и головной корабль пр. 1164 «Слава», спроектированный в Северном ПКБ (главный конструктор — А.К Перьков, затем — В.И. Мутихин) и построенный на николаевском «Заводе им. 61 коммунара» (строительный номер 1208). В отличие от «Кирова», он нес один комплекс «Форт» и 64 ракеты в кормовой части корабля вПУБ-204.
При испытаниях 26 октября 1983 г. «Киров» и «Слава» успешно отразили налет 14 воздушных целей, сбив все 13 мишеней, вошедших в зону поражения. Испытания подтвердили возможность поражения целей на высотах от 25 до 25000 м на удалении до 90 км. Официально комплекс С-300Ф с ракетой 5В55РМ был принят на вооружение только в 1984 г.
В это время уже велась разработка усовершенствованных ракет 48Н6 с дальностью, увеличенной примерно в 1,5 раза. Представлялось целесообразным и дальнейшее наращивание дальности для поражения таких целей, как самолеты радиолокационного дозора и постановщики помех. Уже достигнутые дальности были несколько избыточны при стрельбе по массовым целям — истребителям- бомбардировщикам и штурмовикам, атакующим корабли, как правило, на предельно малых высотах. Но и при решении этой боевой задачи комплекс С-300Ф обладал существенными преимуществами перед другими корабельными ЗРК за счет высокой средней скорости полета ракеты и оснащения ее мощной боевой частью.
Важнейшим достоинством комплекса С-300Ф стала многоканальность, допускавшая одновременное наведение 12 ракет на шесть целей, а пусковые установки обеспечивали старт ЗУР с интервалом 3–5 с.
Пуск ЗУР комплекса HQ-9 с китайского эсминца типа «Ланьчжоу» пр.052С.
Китайский эсминец типа «Шеньянь» пр.051, оснащенный ЗРК «Риф-М».
Вслед за «Кировым» (в 1992 г. переименованным в «Адмирал Ушаков») в 1984–1998 гг. в строй вступили три тяжелых атомных ракетных крейсера ленинградской постройки усовершенствованного проекта 11442 (главный конструктор — Б.И. Купенский, затем — В.А. Перевалов): «Фрунзе» (в дальнейшем — «Адмирал Лазарев», строительный номер 801), «Калинин» («Адмирал Нахимов», № 802) и «Петр Великий» (№ 803).
После «Славы» (с 1995 г. корабль переименован в «Москву) в Николаеве по пр.1164 были построены два однотипных крейсера (строительные номера 1209 и 1210) с газотурбинным установками — «Червона Украина» (с 1994 г. — «Варяг») и «Маршал Устинов». Не считая установленного на «Азове» опытного образца комплекса, на флот было поставлено одиннадцать радиолокаторов подсвета и наведения ракет, а также семь пусковых установок, в 72 барабанных устройствах которых размещалось в общей сложности 576 ракет.